В половине марта он предпринял второе исследование Шире. На этот раз он еще более сблизился с туземцами, охотно продававшими ему съестные припасы, и в особенности с Чибизой, начальником одной из деревень, лежавшей ниже водопада Мерчисона. Оставив около этой деревни пароход, Ливингстон с доктором Керком и пятнадцатью макололо отправился пешком к невиданному еще ни одним европейцем озеру Ширва. Они шли в северном направлении по гористой местности; проводник по недоразумению привел их сперва к болотистому озеру, называемому туземцами Ньянза-Мукулу, и только после больших затруднений путешественники увидали наконец Ширву. Берега озера были покрыты густой камышовой порослью, и в солоноватой воде его водилось множество крокодилов, бегемотов, рыбы и пиявок. Окрестности обширного озера были замечательно красивы, и само оно, в особенности во время волнения, представляло величественное зрелище. Грандиозность его увеличивалась еще более горами, вздымавшимися на восточном берегу и достигавшими семи тысяч футов над уровнем моря. И на западном берегу тянулась высокая горная цепь, высочайшая вершина которой, Сомба, поднималась с лишком на восемь тысяч футов. Ливингстон слышал от туземцев, что с севера озеро Ширва только узкой полосой земли отделяется от другого, еще более обширного озера, но на этот раз он его не исследовал и поспешил в Тете. Надо было исправить «Ma-Роберт», который дал сильную течь, и затем отправиться к выходу из Конгоне, куда английский бриг должен был доставить провиант. Тогда же Ливингстон нашел нужным уволить двух членов экспедиции, не отвечавших своему назначению.
В половине августа он вновь поехал на Шире, отчасти для того чтобы еще более сблизиться с туземцами, отчасти же для исследования озера, лежавшего к северу от озера Ширва. 28 августа, оставив у Чибизы свой пароход, он выступил с тремя белыми и тридцатью восьмью темнокожими спутниками, из которых двое принадлежали к местным проводникам, с целью разыскать озеро Ньяса. Дорога шла сперва по долине небольшой речки, на берегах которой всюду были видны плантации хлопчатника. Вскоре начался подъем на хребет Манганджа, и характер растительности стал изменяться: появился бамбук, и показались деревья и растения, новые для путников. С вершины названного хребта открывался красивый вид и воздух был так прохладен, что европейцы чувствовали себя превосходно. Со стороны туземцев они повсюду встречали дружелюбный прием и легко приобретали у них нужные продукты в обмен на бусы и ситец. После недельного пути по горным местностям они вступили в долину верхнего течения Шире, лежащую на 1300 футов над уровнем моря и отличающуюся чрезвычайным плодородием и густотою населения. Несмотря на сбивчивые показания туземцев, которые на расстоянии одного дня пути от озера Ньяса утверждали, что в их стране нет ни одного большого озера, Ливингстон продолжал путь и 16 сентября 1859 года открыл озеро Ньяса. На этот раз ему не удалось подробнее исследовать озеро и прилегающую к нему страну. Манганджи, обитавшие в этой местности, продавали невольников арабским купцам, и те с недоверием и страхом смотрели на прибывших англичан. Начальники манганджей, извлекавшие выгоды из торговли рабами, выказывали нерасположение к белым пришельцам, а подчиненные их не верили мирным увещаниям Ливингстона, считая его принадлежащим к числу работорговцев; в долине верхнего Шире путешественников часто не впускали в деревни и не хотели продавать им съестные припасы. Намереваясь впоследствии возвратиться к озеру Ньяса, Ливингстон оставил его теперь и отправился в обратный путь.
Прибыв в устье Конгоне, он остановился там для исправления своего парохода, из которого приходилось непрерывно выкачивать воду, и в ожидании корабля из Англии с письмами и провиантом. Корабль пришел вскоре, но вследствие сильного волнения не мог подойти к берегу, а лодка, посланная для доставления привезенных бумаг и писем, опрокинулась, и вся переписка, нетерпеливо ожидавшаяся Ливингстоном и его спутниками, очутилась в море. Эта потеря, крайне неприятная для Ливингстона, смягчалась тем, что незадолго до того он получил другим путем письмо из Курумана, в котором жена извещала его о рождении дочери. Впрочем, письмо было написано год тому назад, и все это время Ливингстон ничего не знал о своей жене и новорожденной дочери.